EP3276342A1 - Method for calibrating a gas chromatograph - Google Patents
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Abstract
Um die Kalibrierung eines Gaschromatographen (1) fehlersicherer zu machen, werden die bei der Kalibrierung ermittelten relativen Responsefaktoren (RRF) mit in einem Speicher (25) enthaltenen und für die Detektoren (12, 13) typischen universellen relativen Responsefaktoren (uRRF) verglichen. Wenn die bei der Kalibration ermittelten relativen Responsefaktoren (RRF) von den universellen relativen Responsefaktoren (uRRF) über ein vorgegebenes Maß hinaus abweichen, wird eine Fehlermeldung (27) zu erzeugt und ausgegeben. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die heutzutage verwendete Detektoren (12, 13) aufgrund von Serienfertigung eine sehr hohe Reproduzierbarkeit aufweisen. Demzufolge sind die relativen Responsefaktoren (RRF) praktisch unveränderlich und haben einen universellen Charakter. Die universellen relativen Responsefaktoren (uRRF) können daher, z. B. beim Hersteller der Detektoren, für unterschiedliche Komponenten ermittelt und bereitgestellt werden.In order to make the calibration of a gas chromatograph (1) more failsafe, the relative response factors (RRF) determined during the calibration are compared with universal relative response factors (uRRF) contained in a memory (25) and typical for the detectors (12, 13). If the relative response factors (RRF) determined during the calibration deviate from the universal relative response factors (uRRF) by more than a predetermined amount, an error message (27) is generated and output. This is based on the knowledge that the detectors (12, 13) used today have a very high reproducibility due to mass production. As a result, the relative response factors (RRF) are virtually invariable and have a universal character. The universal relative response factors (uRRF) can therefore, for. As the manufacturer of the detectors are determined and provided for different components.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren eines Gaschromatographen und einen Gaschromatographen.The invention relates to a method for calibrating a gas chromatograph and a gas chromatograph.
Wie z. B. aus der
Während zur Trennung einfacher Stoffgemische eine Trennsäule als Trenneinrichtung ausreicht, erfordern komplexe Stoffgemische eine Säulenschaltung, bei der zwei oder mehr Trennsäulen mit verschiedenen Trenneigenschaften hintereinander in Reihe und ggf. parallel geschaltet sind. In diesem Fall können den einzelnen Trennsäulen Detektoren (i. d. R. Wärmeleitfähigkeitsdetektoren) nachgeschaltet sein, die die eluierenden Komponenten zerstörungsfrei detektieren und zusammen eine Detektoreinrichtung bilden.While a separation column is sufficient as a separation device for the separation of simple mixtures, complex mixtures require a column circuit in which two or more columns with different separation properties in series and possibly connected in parallel. In this case, the individual separation columns detectors (usually heat conductivity detectors) downstream, which detect the eluting components non-destructive and together form a detector device.
Die Detektorantwort, insbesondere die zur quantitativen Bestimmung der detektierten Komponente dienende Peakfläche, ist primär von der Komponente, ihrer Menge und dem jeweils verwendeten Detektor abhängig. Darüber hinaus wird die Detektorantwort von unterschiedlichen Messbedingungen wie Temperatur, Druck und Durchflussrate des Trägergases, Betriebsspannung des Detektors, Verstärkung des Detektorrohsignals usw. beeinflusst.The detector response, in particular the peak area used for the quantitative determination of the detected component, is primarily dependent on the component, its quantity and the detector used in each case. In addition, the detector response is influenced by different measurement conditions such as temperature, pressure and flow rate of the carrier gas, operating voltage of the detector, amplification of the raw detector signal, etc.
Es ist daher erforderlich, den Gaschromatographen für die unterschiedlichen zu bestimmenden Komponenten des jeweils zu analysierenden Gasgemischs zu kalibrieren.It is therefore necessary to calibrate the gas chromatograph for the different components to be determined of each gas mixture to be analyzed.
Die Kalibrierung kann für jede zu bestimmende Komponente einzeln erfolgen, indem dem Gaschromatographen eine Kalibrierprobe aufgegeben wird, die die jeweilige Komponente in einer bekannten Konzentration ci enthält. Damit lässt sich für den Detektor ein absoluter Responsefaktor RFi = Ai,cal/ci,cal ermitteln, wobei ci,cal die Konzentration der Komponente i in der Kalibrierprobe und Ai/cal die resultierende Detektorantwort in Form der Peakfläche bezeichnen. Unter der Voraussetzung, dass bei der Analyse eines die Komponente i in unbekannter Konzentration enthaltenden Gasgemischs dieselben Messbedingungen wie bei der Kalibrierung vorliegen (wobei insbesondere auch die dosierte Probenmenge dieselbe ist) und sich der Detektor über den Konzentrationsmessbereich linear verhält, kann die Konzentration ci der Komponente i unter Verwendung des ermittelten absoluten Responsefaktors RFi aus der Detektorantwort Ai mit ci = Ai/RFi bestimmt werden. Bei nichtlinearem Verhalten des Detektors muss die Kalibrierung mit mehreren Kalibrierproben mit unterschiedlichen bekannten Konzentrationswerten der Komponente erfolgen, um für den Detektor eine Kalibrierkurve zu erstellen.The calibration can be done individually for each component to be determined by the gas chromatograph is given a calibration sample containing the respective component in a known concentration c i . This makes it possible to determine an absolute response factor RF i = A i, cal / c i, cal for the detector, where c i, cal denote the concentration of component i in the calibration sample and A i / cal the resulting detector response in the form of the peak area. Assuming that the same measuring conditions as in the calibration are present in the analysis of a gas mixture containing the component i in unknown concentration (in particular also the metered sample quantity being the same) and the detector behaves linearly over the concentration measuring range, the concentration c i of the Component i can be determined using the determined absolute response factor RF i from the detector response A i with c i = A i / RF i . For nonlinear behavior of the detector, calibration must be performed with multiple calibration samples with different known component concentration values to create a calibration curve for the detector.
Da es sehr schwierig ist, dieselbe Probenmenge jedes Mal mit hoher Genauigkeit reproduzierbar zu dosieren, ist es bekannt, der Kalibrierprobe und den zu analysierenden Proben von Gasgemischen jeweils einen internen Standard IS in einer bestimmten Konzentration cIS hinzuzufügen. Nachdem bei der Kalibrierung die Responsefaktoren RFi und RFIS = AIS/cIS für die Komponente i und den Standard IS ermittelt wurden, lässt sich bei der Analyse die Konzentration ci der Komponente i aus der Detektorantwort Ai mit ci = cIS · (Ai·RFIS) / (RFi·AIS) bestimmen. Die unbekannte Konzentration ci wird also im Verhältnis zu der bekannten Konzentration cIS gemessen, welches Verhältnis von der jeweils dosierten Probenmenge unabhängig ist.Since it is very difficult to reproducibly dose the same amount of sample each time with high accuracy, it is known to add to each of the calibration sample and the samples of gas mixtures to be analyzed an internal standard IS in a certain concentration c IS . After the response factors RF i and RF IS = A IS / c IS i and the standard IS were determined in the calibration for the component can be in the analysis of the concentration c i of component i in the detector response A i, c i = c IS · (A i · RF IS ) / (RF i · A IS ). The unknown concentration c i is thus measured in relation to the known concentration c IS , which ratio is independent of the respectively metered amount of sample.
Der Responsefaktor RFi der Komponente i kann in Bezug zu dem Responsefaktor RFIS des Standards IS gesetzt werden, so dass man einen relativen Responsefaktor RRFi-IS = RFi/RFIS erhält, anhand dessen sich die Konzentration ci der Komponente i mit ci = cIS·(1/RRFi-IS)·(Ai/AIS) bestimmen lässt.The response factor RF i of the component i can be set in relation to the response factor RF IS of the standard IS, so that one obtains a relative response factor RRF i-IS = RF i / RF IS , on the basis of which the concentration c i of the component i c i = c IS · (1 / RRF i-IS ) · (A i / A IS ).
Relative Responsefaktoren können allgemein dazu verwendet werden, eine unbekannte Konzentration ci einer ersten Komponente i eines Stoffgemischs in Gegenwart einer zweiten Komponente (Bezugskomponente) k zu bestimmen, deren Konzentration ck bekannt ist. Damit ist es möglich, auch die Konzentrationen ci von Komponenten i zu messen, für die kein eigener Responsefaktor RFi vorliegt bzw. durch Kalibration ermittelt wurde: ci = ck·(1/RRFi-k)·(Ai/Ak) = Ai/(RFk·RRFi-k).Relative response factors can generally be used to determine an unknown concentration c i of a first component i of a substance mixture in the presence of a second component (reference component) k whose concentration c k is known. It is thus also possible to measure the concentrations c i of components i for which no separate response factor RF i exists or was determined by calibration: c i = c k * (1 / RRF ik ) * (A i / A k ) = A i / (RF k * RRF ik ).
Auch die relativen Responsefaktoren RRFi-k müssen im Rahmen einer Kalibration ermittelt werden. Der Vorteil ihrer Verwendung liegt darin, dass sie in einem sinnvollen Geltungsbereich von der dosierten Probenmenge (Dosiermenge) und den Messbedingungen unabhängig sind; dem Kalibriergemisch können neue Komponenten hinzugefügt werden, und es ist möglich die relativen Responsefaktoren auf andere Bezugskomponenten umzurechnen; also z. B.: RRFj-k = RRFj-i·RRFi-k. Die Konzentration cj einer Komponente j lässt sich also bei nicht bekanntem relativem Responsefaktor RRFj-k aber bekannten relativen Responsefaktoren RRFj-i und RRFi-k wie folgt bestimmen:
Responsefaktoren können auch anderweitig definiert und berechnet werden, beispielsweise als Kehrwert der oben erläuterten Faktoren. Zum Stand der Technik wird auf folgende Literaturstellen verwiesen:
- "
Guidelines for the quantitative gas chromatography of volatile flavouring substances, from the Working Group on Methods of Analysis of the International Organization of the Flavor Industry (IOFI)", Flavour and Fragrance Journal, 2011, 26, 297-299
- "
Guidelines for the Quantitative Gas Chromatography of Volatile Flavoring Substances, from the Working Group on Methods of Analysis of the International Organization of the Flavor Industry (IOFI), Flavor and Fragrance Journal, 2011, 26, 297-299
Fehler bei der Kalibrierung des Gaschromatographen können die Genauigkeit der chromatographischen Analyse erheblich beeinträchtigen. So können aufgrund von Fehlern seitens des Anwenders, beispielsweise aufgrund einer Verwechslung, falsche Kalibriergemische verwendet werden oder, z. B. bei Eingabefehlern, falsche Informationen über das Kalibriergemisch in die Auswerteeinrichtung des Gaschromatographen übertragen werden. Das Kalibriergemisch selbst kann sich aufgrund von Undichtigkeit der Gasflasche, Verunreinigung, Alterung verändert haben, so dass es nicht mehr der Spezifikation entspricht. Auch kann die Parametrierung des Gaschromatographen verändert worden sein. Weitere Fehlerquellen sind z. B. Undichtigkeiten und fehlerhafte Spülung der Gaswege des Gaschromatographen.Errors in the gas chromatograph calibration can significantly affect the accuracy of the chromatographic analysis. Thus, due to errors on the part of the user, for example, due to a mistake, wrong calibration mixtures can be used or, for. B. in case of input errors, incorrect information about the calibration mixture are transferred to the evaluation of the gas chromatograph. The calibration mixture itself may have changed due to leaking of the gas cylinder, contamination, aging, so that it no longer complies with the specification. Also, the parameterization of the gas chromatograph may have been changed. Other sources of error are z. B. leaks and faulty flushing of the gas paths of the gas chromatograph.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kalibrierung eines Gaschromatographen fehlersicherer zu machen.The invention is therefore based on the object to make the calibration of a gas chromatograph fail-safe.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch das in Anspruch 1 definierte Verfahren und den Gaschromatographen nach Anspruch 7 gelöst.According to the invention, the object is achieved by the method defined in claim 1 and the gas chromatograph according to claim 7.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Gaschromatographen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the method or gas chromatographs according to the invention are specified in the subclaims.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Kalibrieren eines Gaschromatographen, der eine Dosiereinrichtung, eine Trenneinrichtung, eine Detektoreinrichtung und eine Auswerteeinrichtung umfasst, die dazu angeordnet und ausgebildet sind, eine Probe eines zu analysierenden Stoffgemischs zu dosieren, die dosierte Probe zur Trennung von in dem Stoffgemisch enthaltenen Komponenten durch die Trenneinrichtung zu leiten, an deren Ende ausgewählte getrennte Komponenten zu detektieren und ihre Konzentrationen in dem Stoffgemisch anhand von der Detektoreinrichtung gelieferter Detektorantworten und in der Auswerteeinrichtung gespeicherten Responsefaktoren quantitativ zu bestimmen, wobei die Bestimmung der Konzentration mindestens einer ersten Komponente des Stoffgemischs in Abhängigkeit von der Detektorantwort auf diese Komponente, der bestimmten oder bekannten Konzentration einer zweiten Komponente des Stoffgemischs und eines relativen Responsefaktors erfolgt,
- wobei bei der Kalibrierung eine oder mehrere Proben eines oder mehrerer Kalibriergemische, die die Komponenten in bekannten Konzentrationen enthalten, in dem Gaschromatographen analysiert wird und die relativen Responsefaktoren anhand der erhaltenen Detektorantworten und der bekannten Konzentrationen ermittelt und in der Auswerteeinrichtung abgespeichert werden,
- dass bei der Kalibrierung die ermittelten relativen Responsefaktoren in der Auswerteeinrichtung mit für die Detektoreinrichtung typischen universellen relativen Responsefaktoren verglichen werden, und
- dass durch die Auswerteeinrichtung eine Fehlermeldung erzeugt und ausgegeben wird, wenn die bei der Kalibration ermittelten relativen Responsefaktoren von den universellen relativen Responsefaktoren über ein vorgegebenes Maß hinaus abweichen.
- during the calibration, one or more samples of one or more calibration mixtures containing the components in known concentrations are analyzed in the gas chromatograph and the relative response factors are determined based on the detector responses and the known concentrations and stored in the evaluation device,
- that during the calibration the determined relative response factors in the evaluation device are compared with universal relative response factors typical for the detector device, and
- an error message is generated and output by the evaluation device if the relative response factors determined during the calibration deviate from the universal relative response factors beyond a predefined amount.
Der Ausdruck "Responsefaktor" bzw. "relativer Responsefaktor" ist nicht nur im engen Sinne eines einzelnen Faktors zu verstehen, sondern kann, insbesondere bei nichtlinearem Verhalten des Detektors, auch eine "Responsefunktion" bzw. "relative Responsefunktion" über den Konzentrationsmessbereich darstellen.The term "response factor" or "relative response factor" is not to be understood only in the narrow sense of an individual factor, but can also represent a "response function" or "relative response function" over the concentration measuring range, in particular in the case of nonlinear behavior of the detector.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die in der Gaschromatographie heutzutage zum Einsatz kommenden Detektoren aufgrund von Serienfertigung eine sehr hohe Reproduzierbarkeit aufweisen. Dies gilt insbesondere für mikrotechnisch hergestellte (MEMS-)Detektoren, wie z. B. Wärmeleitfähigkeitsdetektoren. Dank dieser hohen Reproduzierbarkeit sind die relativen Responsefaktoren der Detektoren praktisch unveränderlich und haben einen universellen Charakter. Die universellen relativen Responsefaktoren können daher, z. B. beim Hersteller der Gaschromatographen und/oder Detektoren, für unterschiedliche Komponenten ermittelt und den Detektoren, beispielsweise in Form einer Gerätebeschreibung, mitgegeben werden, oder elektronisch abrufbar, beispielsweise auf einem im Internet erreichbaren entfernten Rechner (Cloud), bereitgestellt werden. Die Gerätebeschreibung mit den universellen relativen Responsefaktoren kann auf einem Datenträger hinterlegt sein, der von der Auswerteeinrichtung des Gaschromatographen drahtgebunden und/oder drahtlos ausgelesen werden kann. Beispielsweise kann der Datenträger als Speicherchip, z. B. in Form eines RFID-Tags, an der Detektoreinrichtung bzw. den diese bildenden Detektoren ausgebildet sein.The invention is based on the finding that the detectors used in gas chromatography today have a very high reproducibility due to mass production. This applies in particular to microfabricated (MEMS) detectors, such as. B. Thermal conductivity detectors. Thanks to this high reproducibility, the relative response factors of the detectors are practically invariable and have a universal character. The universal relative response factors can therefore, for. B. at the manufacturer of gas chromatographs and / or detectors, determined for different components and the detectors, for example in the form of a device description, be given or electronically retrievable, for example, on a remote computer accessible on the Internet (cloud) provided. The device description with the universal relative response factors can be stored on a data carrier which can be read by the evaluation device of the gas chromatograph wired and / or wirelessly. For example, the disk as a memory chip, z. B. in the form of an RFID tag, on the detector device or the these forming detectors may be formed.
Für den Fall, dass über das vorgegebene Maß hinausgehende Abweichungen bei mehreren Komponenten festgestellt werden, kann die Auswerteeinrichtung ein Abweichungsmuster erkennen und anhand dessen eine Fehlerursache melden. Dies kann durch Vergleich mit vorgegebenen Abweichungsmustern erfolgen, denen unterschiedliche Fehler zugeordnet sind.In the event that deviations exceeding a certain amount are detected in the case of several components, the evaluation device can recognize a deviation pattern and use this information to report a cause of the error. This can be done by comparison with predetermined deviation patterns, which are assigned to different errors.
Die Erfindung ermöglicht es dem Anwender mögliche Fehler bei der Kalibrierung zu signalisieren und ihm ggf. auch Hinweise auf Fehlerursachen zu geben.The invention makes it possible for the user to signal possible errors in the calibration and, if necessary, also to provide information on causes of the error.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die einzige Figur der Zeichnung Bezug genommen, die ein Beispiel für einen Gaschromatographen zeigt.To further explain the invention, reference will now be made to the single figure of the drawing which shows an example of a gas chromatograph.
Der sehr vereinfacht dargestellte Gaschromatograph 1 dient zur Analyse eines Stoffgemischs 2, das über eine Leitung 3 aus einem technischen Prozess 4 entnommen wird. Das Stoffgemisch 2 wird ggf. in einer Aufbereitungseinrichtung 5 für die chromatographische Analyse aufbereitet, beispielsweise verdampft, bevor es dem Gaschromatographen 1 aufgegeben wird. In einer Dosiereinrichtung 6 wird aus dem Stoffgemisch 2 eine Probe in Form eines möglichst kurzen und scharf begrenzten Dosierpfropfs ausgeschleust und anschließend mittels eines Trägergases 7 durch eine Trenneinrichtung 8 geleitet. Die Trenneinrichtung 8 kann in bekannter Weise aus einer einzelnen Trennsäule oder, wie hier gezeigt, aus einer Schaltung von zwei oder mehr Trennsäulen 9, 10 bestehen. Beim Durchströmen der Trenneinrichtung 8 werden die in der dosierten Probe enthaltenen Komponenten des Stoffgemischs 2 getrennt, so dass sie zeitlich nacheinander aus der Trenneinrichtung 8 austreten und mittels einer Detektoreinrichtung 11 detektiert werden. Bei dem gezeigten Beispiel weist die Detektoreinrichtung 11 zwei Detektoren 12, 13 auf, wobei der Detektor 12 eine vorgegebene Anzahl der aus der Trennsäule 9 austretenden und bis dahin ausreichend getrennten Komponenten detektiert und der Detektor 13 die übrigen Komponenten nach ihrer Trennung in der Trennsäule 10 detektiert. Ggf. können die von dem Detektor 12 detektierten Komponenten vor Erreichen der Trennsäule 10 aus der Trenneinrichtung 8 ausgeschleust werden.The very simplified gas chromatograph 1 is used for the analysis of a mixture 2, which is removed via a line 3 from a technical process 4. If appropriate, the substance mixture 2 is processed in a
Die Detektoren 12, 13 liefern als Detektorsignal 14 bzw. 15 jeweils ein Chromatogramm, in dem für jede detektierte Komponente eine Detektorantwort in Form eines Peaks, z. B. 16, erscheint, dessen Höhe und Flächeninhalt von einer detektionsspezifischen Eigenschaft der Komponente, ihrer Menge in der Probe und dem verwendeten Detektor abhängig ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Detektoren 12, 13 um mikrotechnisch hergestellte (MEMS-)Wärmeleitfähigkeitsdetektoren, so dass die detektionsspezifische Eigenschaft der Komponente deren Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu der des Trägergases 7 ist. Die Chromatogramme 14, 15 werden in einer der Detektoreinrichtung 8 nachgeordneten Auswerteeinrichtung 17 ausgewertet, um ausgewählte Komponenten des zu analysierenden Stoffgemischs 2 quantitativ zu bestimmen und schließlich als Analysenergebnis 18 auszugeben. Dabei wird die Konzentration einer jeden Komponenten in einer Recheneinheit 19 in Abhängigkeit von der jeweiligen Detektorantwort (Peak) 16 auf diese Komponente und einem Responsefaktor berechnet, der im Rahmen einer Kalibration für die betreffende Komponente ermittelt wurde und in einem Kalibrationsdatenspeicher 20 abgelegt wurde.The
Wie eingangs bereits erläutert, beschreiben die Responsefaktoren allgemein die Reaktion des Detektors auf unterschiedliche Komponenten, also in einem einzelnen Fall den Zusammenhang zwischen der Konzentration einer bestimmten detektierten Komponente und der daraus resultierenden Detektorantwort. Dieser Zusammenhang kann ein einzelner Wert oder eine von der Konzentration abhängige Funktion sein. Typischerweise geben absolute Responsefaktoren RF das Verhältnis von Detektorantwort und Konzentration an. Relative Responsefaktoren RRF werden verwendet, um die Reaktion des Detektors auf eine bestimmte Komponente in Bezug auf die Reaktion des Detektors auf eine andere bestimmte Komponente zu beschreiben. Typischerweise gibt ein relativer Responsefaktor RRF das Verhältnis zweier Responsefaktoren RF für unterschiedliche Komponenten an. Verhält sich der Detektor gegenüber beiden Komponenten gleich, so ist der relative Responsefaktor RRF gleich eins. Relative Responsefaktoren RRF können aus absoluten und/oder relativen Responsefaktoren RF, RRF gebildet werden.As already explained above, the response factors generally describe the reaction of the detector to different components, that is, in a single case, the relationship between the concentration of a particular detected component and the resulting detector response. This relationship may be a single value or a concentration-dependent function. Typically, absolute response factors RF indicate the ratio of detector response and concentration. Relative response factors RRF are used to describe the response of the detector to a particular component with respect to the detector's response to another particular component. Typically, a relative response factor RRF indicates the ratio of two response factors RF for different components. If the detector is equal to both components, the relative response factor RRF is equal to one. Relative response factors RRF can be formed from absolute and / or relative response factors RF, RRF.
Die Responsefaktoren RF, RRF werden im Rahmen einer Kalibration ermittelt, wobei dem Gaschromatographen 1 Proben von Kalibriergemischen 21, 22 aufgegeben werden, die interessierende Komponenten oder Gemische der Komponenten mit vorgegebenen Konzentrationen enthalten. Aus den bei der Analyse der Kalibrierproben für die unterschiedlichen Komponenten erzeugten Detektorantworten (Peaks) 16 und den zugehörigen bekannten Konzentrationswerten, die von dem Anwender in die Auswerteeinrichtung 17 eingegeben werden, berechnet die Auswerteeinrichtung 17 die Responsefaktoren RF, RRF und legt diese in dem Kalibrationsdatenspeicher 20 ab. Dazu stehen dem Anwender Mittel zur Eingabe 23 der bekannten Konzentrationswerte und Visualisierung 24 der von der Auswerteeinrichtung 17 aufbereiteten Detektorantworten (z. B. Tastatur und Display, Touchscreen, externer PC) zur Verfügung. Die Ermittlung und Abspeicherung der Responsefaktoren RF, RRF wird nach Bedarf von dem Anwender unterstützt und überwacht bzw. erfolgt automatisch. Insoweit dies z. B. über einen externen PC oder dergleichen erfolgt, kann dieser im Sinne der Erfindung als Bestandteil der Auswerteeinrichtung 17 angesehen werden. Die Auswerteeinrichtung (Elektronikteil) 17 kann auch räumlich getrennt von dem Analysenteil des Gaschromatographen 1 angeordnet sein.The response factors RF, RRF are determined as part of a calibration, whereby the gas chromatograph 1 is provided with samples of
Die Auswerteeinrichtung 17 weist einen weiteren Speicher 25 auf, in dem universelle relative Responsefaktoren uRRF gespeichert sind, die für die verwendeten Detektoren oder Detektortypen 12, 13 sowie unterschiedliche Komponenten einmalig ermittelt worden sind. Die während der Kalibrierung ermittelten relativen Responsefaktoren RRF werden in einer Vergleichseinrichtung 26 der Auswerteeinrichtung 17 mit den universellen relativen Responsefaktoren uRRF verglichen, wobei eine Fehlermeldung 27 erzeugt wird, sobald bei der Kalibration ermittelte relative Responsefaktoren RRF von den zugehörigen universellen relativen Responsefaktoren uRRF um ein vorgegebenes Maß abweichen. Da, wie weiter oben bereits erläutert, relative Responsefaktoren für bestimmte Komponenten auf andere Bezugskomponenten umgerechnet werden können, umfasst der Vergleich auch solche nicht unmittelbar durch Messung sondern rechnerisch ermittelte relative Responsefaktoren RRF und/oder universelle relative Responsefaktoren uRRF. Die Fehlermeldung 27 und vorzugsweise auch der Betrag der Abweichung werden dem Anwender mitgeteilt, z. B. auf den Visualisierungsmitteln 24 angezeigt. Auf diese Weise werden dem Anwender mögliche Fehler bei der Kalibrierung signalisiert und ggf. auch Hinweise auf Fehlerursachen gegeben. Wenn z. B. bei allen Komponenten eine Kalibriergemischs, z. B. 22, eine überhöhte Abweichung zwischen den ermittelten relativen Responsefaktoren RRF und den zugehörigen universellen relativen Responsefaktoren uRRF auftritt, so kann dies auf einen Fehler bei dem Kalibriergemisch 22 hinweisen. Kommt es bei mehreren oder allen Kalibriergemischen 21, 22 zu Abweichungen, kann ein Fehler bei dem Gaschromatographen 1 oder seiner Bedienung vorliegen. Singuläre Abweichungen bei einzelnen Komponenten weisen auf einen möglichen Eingabefehler seitens des Anwenders hin. Anhand weiterer Abweichungsmuster kann die Auswerteeinrichtung 17 z. B. eine Verwechslung der verwendeten Kalibriergemische als möglichen Fehler identifizieren und dem Anwender mitteilen.The
Die in dem Gaschromatographen 1 verwendeten Detektoren 12, 13, insbesondere die hier beispielhaft verwendeten mikrotechnisch hergestellten Wärmeleitfähigkeitsdetektoren, weisen aufgrund von Serienfertigung eine sehr hohe Reproduzierbarkeit auf. Dank dieser hohen Reproduzierbarkeit sind die relativen Responsefaktoren RRF der Detektoren 12, 13 praktisch unveränderlich und haben einen universellen Charakter. Die universellen relativen Responsefaktoren uRRF können daher z. B. herstellerseitig für unterschiedliche Komponenten ermittelt und den Detektoren, beispielsweise in Form einer Gerätebeschreibung mitgegeben werden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel geschieht dies z. B. über einen separaten Datenträger 28, z. B. USB-Stick, oder einen Datenträger, z. B. Speicherchip 29, auf dem Detektor 12', in welche die universellen relativen Responsefaktoren uRRF eingeschrieben werden. Diese Informationen können über eine geeignete Datenschnittstelle 30 der Auswerteeinrichtung 17 drahtgebunden oder drahtlos ausgelesen und in den Speicher 25 übertragen werden. Ergänzend oder alternativ können die die universellen relativen Responsefaktoren uRRF auf einem im Internet 31 erreichbaren entfernten Rechner 32 (Cloud), bereitgestellt werden.The
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteeinrichtung (17) ferner einen Speicher (25) und eine Vergleichseinrichtung (26) enthält, die dazu ausgebildet ist, die bei der Kalibrierung ermittelten relativen Responsefaktoren (RRF) mit in dem Speicher (25) enthaltenen für die Detektoreinrichtung (11) typischen universellen relativen Responsefaktoren (uRRF) zu vergleichen und eine Fehlermeldung (27) zu erzeugen und auszugeben, wenn die bei der Kalibration ermittelten relativen Responsefaktoren (RRF) von den universellen relativen Responsefaktoren (uRRF) über ein vorgegebenes Maß hinaus abweichen.Gas chromatograph (1) comprising a metering device (6), a separating device (8), a detector device (11) and an evaluation device (17) with a calibration data memory (20), which are arranged and designed to be a sample of a substance mixture to be analyzed (2) to meter the metered sample through the separator (8) for separation of components contained in the mixture (2), to detect at the end thereof selected separate components and their concentrations in the mixture (2) from the detector means (11) quantitatively determining the response responses (RF, RRF) stored in the evaluation device (17), wherein the determination of the concentration of at least one first component of the substance mixture (2) as a function of the detector response to this component, certain or known Concentration of a second component of the substance mixture (2) and a relative response factor (RRF) takes place, wherein the evaluation device (17) is further adapted to the relative response factors (RRF) in the calibration of the gas chromatograph (1) with one or more samples of one or more to determine several calibration mixtures (21, 22) containing the components in known concentrations on the basis of the received detector responses (16) and of the known concentrations and to store them in the calibration data memory (20),
characterized,
in that the evaluation device (17) furthermore contains a memory (25) and a comparison device (26), which is designed to contain the relative response factors (RRF) determined in the calibration with the detector device (11) contained in the memory (25) compare relative relative global response factors (uRRF) and generate and output an error message (27) if the relative response factors (RRF) determined during the calibration deviate from the universal relative response factors (uRRF) by more than a predetermined amount.
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